Constante de Compresion

7/23/2019 Constante de Compresion

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MECANICA DE SUELOS III Y CIMENTACIONES

ENSAYO DE COMPRESION SIMPLE CALCULO DE K EQUIPO

ING. RODRGUEZ SERQUN, WILLIAMUNPRGINGENIERIA CIVIL

1.

INTRODUCCINDebido a la compleja y variable naturaleza de los suelos, en especial en lo referido a la

resistencia al esfuerzo cortante, existen muchos mtodos de ensayo para evaluar sus

caractersticas. Aun cuando se utilizan otros mtodos ms representativos, como el triaxial, el

ensayo de compresin simple cumple el objetivo buscado, sin tener que hacer un mtodo tan

complejo ni usar un equipo que a veces puede ser inaccesible, lo que significa menor costo. Este

mtodo de ensayo es aplicable solo a materiales cohesivos que no expulsan agua durante la

etapa de carga del ensayo y que mantienen su resistencia intrnseca despus de remover las

presiones de confinamiento, como las arcillas o los suelos cementados. Los suelos secos

friables, los materiales fisurados, laminados o varvados, los limos, las turbas y las arenas no

pueden ser analizados por este mtodo para obtener valores significativos de la resistencia a la

compresin no confinada

Para la determinacin de la constante de la mquina de compresin ser necesario realizar varias

pruebas con diferentes cargas, y hacer uso de las herramientas de la estadstica.


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2.

OBJETIVOo Obtener el valor de la constante de la mquina de compresin, para poder realizar los

clculos de las deformaciones de una manera confiable.

3.

FUNDAMENTO TERICO

EL ENSAYO DE COMPRESIN SIMPLE

Tiene por finalidad, determinar la resistencia a la compresin no confinada (qu), de un cilindro

de suelo cohesivo o semi-cohesivo, e indirectamente la resistencia al corte (qc), por la

expresin.

Este clculo se basa en el hecho de que el esfuerzo principal menor es cero (ya que al suelo lo

rodea slo la presin atmosfrica) y que el ngulo de friccin interna () del suelo se supone

cero. Debido a numerosos estudios, se ha hecho evidente que este ensayo generalmente no

proporciona un valor bastante confiable de la resistencia al corte de un suelo cohesivo, debido a

la prdida de la restriccin lateral provista por la masa de suelo, las condiciones internas del

suelo como el grado de saturacin o la presin de poros que no puede controlarse y la friccin

en los extremos producidas por las placas de apoyo. Sin embargo, si los resultados se interpretan

adecuadamente, reconociendo las deficiencias del ensayo, estos sern razonablemente

confiables. El ensayo de la compresin simple es un caso especial del ensayo triaxial, en el cual

solamente se le aplica a la probeta la tensin longitudinal. Puesto que no es necesario el

dispositivo para aplicar la presin lateral, y como, adems, la muestra no necesita estar envuelta

en una membrana de caucho, este ensayo se ha convertido en un ensayo sencillo de campo. El

aparato es tan solo til para ensayos rpidos sobre suelos predominantemente arcillosos que

estn saturados o casi saturados. Se podr realizar de dos maneras, mediante un control de

deformacin o bien, mediante un control de esfuerzos. El primero, es ampliamente utilizado,

controlando la velocidad de avance de la plataforma del equipo. El segundo, requiere irrealizando incrementos de carga, lo que puede causar errores en las deformaciones unitarias al

producirse una carga adicional de impacto al aumentar la carga, por lo que resulta de

prcticamente nula utilizacin.

Como el ensayo de compresin simple en arcillas relativamente impermeables se efecta

cargando la probeta con bastante rapidez, resulta que, en definitiva, constituye tambin un

ensayo sin drenaje si dicha arcilla est saturada. Como el ensayo de compresin simple es

extraordinariamente fcil y barato de realizar, resulta que muy pocas veces se hacen los ensayos

triaxiales en suelos saturados. Segn el valor de la resistencia mxima a compresin simple, una

arcilla se puede clasificar del modo que se indica a continuacin (Terzaghi y Peck, 1955).


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Tipos de rotura:

En un ensayo de compresin simple se pueden producir distintos tipos de rotura, los cuales son

la rotura frgil y la rotura dctil. En la primera predominan las grietas paralelas a la direccin de

la carga, y la rotura ocurre de un modo brusco y bajo deformaciones muy pequeas,presentndose despus de ella un desmoronamiento de la resistencia. En la segunda la muestra

se limita a deformarse, sin que aparezcan zonas de discontinuidad en ella. De forma intermedia,

la rotura se produce a travs de un plano inclinado, apareciendo un pico en la resistencia y un

valor residual.

En arcillas blandas aparece la rotura dctil en el ensayo de compresin simple, mientras que en

suelos cementados se suele registrar rotura frgil en este tipo de ensayos. Las teoras de rotura

frgil fueron iniciadas por Allan Griffith en 1920, al atribuir la reducida resistencia a la traccin

de muchos materiales a la presencia de diminutas fisuras en su interior, en cuyos extremos se

produce concentracin de tensiones. La rotura se produce debido a la propagacin de las

microfisuras existentes bajo dicha concentracin de tensiones.

En una probeta sometida a compresin simple tambin se pueden producir tracciones locales en

el contorno de las fisuras, especialmente sobre planos paralelos a la direccin de la compresin.

Esto explica la aparicin de grietas verticales. En suelos blandos sometidos a presiones no muy

altas, la rotura dctil se presenta bajo la forma de un ensanchamiento slo por el centro, ya que

por los extremos lo impide la friccin entre el suelo y las placas de carga.


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4.

EQUIPOSo MQUINA DE COMPRESIN (APARATO DE COMPRESIN) : El aparato de

compresin puede ser una bscula de plataforma equipada con un marco de carga

activado con un gato de tornillo, o con un mecanismo de carga hidrulica, o cualquier

otro instrumento de compresin con suficiente capacidad de control para proporcionar

la velocidad de carga. En lugar de la bscula de plataforma es comn que la carga sea

medida con un anillo o una celda de carga fijada al marco. Para suelos cuya resistencia a

la compresin no confinada sea menor de 100 kPa (1kg/cm2 ) el aparato de compresin

debe ser capaz de medir los esfuerzos compresivos con una precisin de 1 kPa (0,01

kg/cm2 ); para suelos con una resistencia a la compresin no confinada de 100 kPa (1kg/cm2) o mayor el aparato de compresin debe ser capaz de medir los esfuerzos

compresivos con una precisin de 5 kPa (0,05 Kg/cm2 ).

o Anillo de carga

o Extensmetro

o Vernier

Herramientas e instrumentos de laboratorio

MAQUINA DE COMPRESION


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5.

PROCEDIMIENTOo Desarmar la mquina de compresin, de tal manera que separemos el anillo de

carga del soporte


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o Calibracin del dal


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o Calibramos la balanza para pesar las cargas que se usaran con el anillo para

poder hallar su constante.

o Colocar las cargas en la parte superior del anillo,que, y obtener las lecturas con

respecto a esa carga, que ser acumulada, adicionando una por una, en total

sern ocho cargas que suman un total de 24.067 kg


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o Retiramos con mucho cuidado, procurando siempre no daar el anillo de carga

6.RESULTADOS

ENSAYO: COMPRESION SIMPLE INCONFINADA

Diametro del cilindro 4.07 cm

Altura del cilindro 5.84 cm

Peso del cilindro 60.02 grPeso del cilindro +muestra

205.45 gr

Peso de muestra 145.43 gr

CONSTANTE DECOMPRESIN

nPeso

parcial(Kg)

Marca en e lmicrometro (X)

Pesoacumulado (Y) X/Y XY X2

1 3.008 7.600 3.008 2.527 22.861 57.762 3.000 15.900 6.008 2.646 95.527 252.81

3 3.010 24.200 9.018 2.684 218.236 585.64

4 3.006 29.500 12.024 2.453 354.708 870.25

5 3.008 37.500 15.032 2.495 563.700 1406.25

6 3.020 43.300 18.052 2.399 781.652 1874.89

7 3.010 53.500 21.062 2.540 1126.817 2862.25

8 3.005 57.500 24.067 2.389 1383.853 3306.25

SUMA 269 108.271 20.133 4547.353 11216.1

y=a+bx X/Y 2.517 k 0.3974


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7.

CONCLUSIONES

o Mediante el uso de las frmulas estadsticas, hemos obtenido el valor de la

constante k =0.3974 , que nos servirapara poder hallar las deformaciones.

o Ahora se puede proceder al clculo de los esfuerzos y de los diagramas que

comparan los esfuerzos verticales vs deformacin vertical.

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